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【摘要】 本文根据IEC新版谐波标准对照明产品测量要求的主要变化，以及相应的谐波分类及限值、谐波更新限值适用的范围、试验电路变化的情况等进行介绍。
【关键词】 IEC最新谐波;谐波测试;照明灯具产品
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.05.015
Analysis on the Latest Harmonic Requirements of IEC and the Measurement Methods of Lighting Products
XU Li
（Guangdong Testing Institute of Product Quality Supervision，Guangzhou 510670，China）
Abstract： According to the main changes of the measurement requirements of lighting products in the new version of IEC harmonic standard，this paper introduces the corresponding harmonic classification and limits，the applicable scope of harmonic update limits， and the changes of test circuit.
Key words： IEC latest harmonic;harmonic test;lighting products
新版谐波标准IEC 61000-3-2：2020在2020年7月1日已经正式实施，其代替旧版谐波标准IEC 61000-3-2：2018。该版本标准对于灯具产品的限值要求、测试条件及一些特殊的灯具产品的分类有较大的变化。同时，对于电视接收机、电磁炉等烹饪设备及其他一些产品的测试条件也有相应的更新。本文对IEC 61000-3-2：2020版本在照明产品要求的主要变化以及相应的谐波分类及限值、谐波更新限值适用的范围、试验电路变化的情况等进行介绍。
1 最新IEC谐波要求及测量方法
1.1 IEC谐波照明测试范围主要变化
包括部分：主要功能之一为照明的多功能设备中的照明部分;独立式照明控制装备，紫外线或红外线辐射装置;广告标识的照明;照明设备用独立调光器非相控调光器。新标准改变了旧版标准中的放电灯的独立式镇流器和白炽灯独立式变压器;除白炽灯外的灯调光器，新增加了DLT控制装置。
不包括部分：具有其他首要功能的设备的内置式照明装置，或者用于刻度照明或者指示目的照明装置相控调光器。新增加了舞台照明和演播室用的专业灯具，只有在紧急模式下发光的应急灯具，一些包括照明装置的家用电器。
1.2 IEC谐波照明产品限值
1.2.1 额定功率>25 W
对于额定功率大于25 W的白炽灯和内置相位控制调光灯具，输入电流的谐波符合A类设备限值。对于额定功率大于25 W的任何其他照明设备，输入电流的谐波符合C类设备限值给出的相对限值。
对于包括控制手段（如调光、颜色）的类型，当在以下两种条件下进行试验时，输入电流的谐波不得超过标准中表C类设备限值中给出的最大有功输入功率（Pmax）条件下的百分比限值得出的谐波电流值：1）通过控制设定的方法来获得Pmax;2）将控制装置设置到预期在有功输入功率范围[Pmin，Pmax]内产生最大总谐波电流（THC）的位置，其中有功输入功率范围有三种情况：1）如果Pmin=5 W，那么Pmax≤50 W;2）如果Pmin=10%Pmax，那么50 W<Pmax≤250 W;3）如果Pmin=25 W，那么Pmax>250 W。
1.2.2 5 W≤额定功率≤25 W
额定功率大于或等于5 W且小于或等于25 W的照明设备应符合以下要求之一：
1）谐波电流不得超过标准中D类设备限值表1第2列的功率相关限值。
2）以基波电流百分比表示的3次谐波电流不得超过86%，5次谐波电流不得超过61%。此外，输入电流的波形应确保其在60°前或60°时达到5%电流限值，在65°前或65°时具有峰值，并且在90°前不低于5%电流限值，参考基本电源电压的任何过零。
3）另外，标准还增加了一种符合性判定方法，即THD不得超过70%，以基波电流百分比表示的3次谐波电流不得超过35%，5次谐波电流不得超过25%，7次谐波电流不得超过30%，9、11次谐波电流不得超过20%，2次谐波电流不得超过5%。
1.3 IEC谐波更新限定免测范围
对独立式相控调光器的免测范围做了更新：1）用于白炽灯：额定功率不超过1 kW;2）用于白炽灯以外的照明设备：后沿调光器及默認模式为后沿调光的通用相控调光器额定功率不超过200 W;3）用于白炽灯以外的照明设备：前沿调光器及未将默认模式为后沿调光的通用相控调光器，额定功率不超过100 W。
2 照明产品谐波报告解读及不合格分析
2.1 LED灯具电源数据分析
图1中数据是一款LED灯具，功率160 W，是要用到大于25 W的谐波电流限值作为判断依据，因而第三次谐波的限值计算方法是用基波电流0.772乘以功率因数0.993再乘以30除以100限值就是0.230。因为实测值是0.030，没有超过限值0.230，所以判定合格，五次谐波计算方法与第三次限值方法是不一样的，按大于25 W的谐波电流限值表，它是同基波电流0.772乘以10除以100限值是0.077，但实测五次谐波是0.026，因为没有超过限值所以是合格的。接下来的所有其他奇次谐波，计算方法都可以在大于25 W谐波电流限值表中计算出。 2.2 谐波电流不合格分析
对于功率大于25 W的灯具，设计电路的时候要求输入电流波形向电压波形靠近，也就是正弦波主动PFC电路，图2即是电流波形及电压波形差距甚远的一款45 W LED灯具，它的奇次谐波数值也严重的超过了C类谐波限值（图3可见）。
3 照明产品谐波电流测量的试验电路要求
对于照明产品谐波电流测量的试验要求，在IEC 61000-3-2：2020给出明确规定。首先，进行谐波测量时使用到的测量电路与电源有明确的要求，对于测量的谐波电流值应与标准给出的限值进行比较，应使用符合IEC 61000-4-7：2002和IEC 61000-4-7：2002/AMD1：2008的测量设备。其次，在测量期间，试验电压（U）应为设备的额定电压，在谐波电流测量期间应同时对试验电压变化的情况进行监测，并确保满足以下范围内，试验电压应保持在2.0%以内，频率在标称值的0.5%以内。电压谐波与U的RMS值之比不得超过以下限值要求，分别是：3次谐波为0.9%;5次谐波为0.4%;7次谐波为0.3%;9次谐波为0.2%;对于2到10次的偶数谐波，为0.2%;对于次数为11到40的谐波，为0.1%，在满足以上測试条件下的进行谐波电源测量才能符合标准的要求。
4 结论
本文对IEC 61000-3-2新旧版本的标准差异进行了解读，详细地分析了新版标准谐波限值的分类问题。当前国内的谐波标准正在积极跟进IEC最新的变化进行修订当中，希望相关企业也为这一新标准的变化做好充分的准备，及早关注照明产品谐波测试的新动态。
【参考文献】
[1] Electromagnetic compatibility（EMC）-Part 3-2：Limits-Limits for harmonic current emissions（equipment input current≤16 A per phase）：IEC 61000-3-2-2020[S].
[2] 付洪英，尹学斌，陈婉如，等.解读IEC 61000-3-2：Edition 5.0（2018）标准的变化[J].上海计量测试，2019（3）：52-54.
[3] 吴志平.IEC 61000-3-2第5.0版本标准更新内容分析[J].日用电器，2020（1）：21-25.
【作者简介】
徐丽，女，1982年出生，助理工程师，研究方向为EMC电磁兼容检验检测。
【关键词】 IEC最新谐波;谐波测试;照明灯具产品
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.05.015
Analysis on the Latest Harmonic Requirements of IEC and the Measurement Methods of Lighting Products
XU Li
（Guangdong Testing Institute of Product Quality Supervision，Guangzhou 510670，China）
Abstract： According to the main changes of the measurement requirements of lighting products in the new version of IEC harmonic standard，this paper introduces the corresponding harmonic classification and limits，the applicable scope of harmonic update limits， and the changes of test circuit.
Key words： IEC latest harmonic;harmonic test;lighting products
新版谐波标准IEC 61000-3-2：2020在2020年7月1日已经正式实施，其代替旧版谐波标准IEC 61000-3-2：2018。该版本标准对于灯具产品的限值要求、测试条件及一些特殊的灯具产品的分类有较大的变化。同时，对于电视接收机、电磁炉等烹饪设备及其他一些产品的测试条件也有相应的更新。本文对IEC 61000-3-2：2020版本在照明产品要求的主要变化以及相应的谐波分类及限值、谐波更新限值适用的范围、试验电路变化的情况等进行介绍。
1 最新IEC谐波要求及测量方法
1.1 IEC谐波照明测试范围主要变化
包括部分：主要功能之一为照明的多功能设备中的照明部分;独立式照明控制装备，紫外线或红外线辐射装置;广告标识的照明;照明设备用独立调光器非相控调光器。新标准改变了旧版标准中的放电灯的独立式镇流器和白炽灯独立式变压器;除白炽灯外的灯调光器，新增加了DLT控制装置。
不包括部分：具有其他首要功能的设备的内置式照明装置，或者用于刻度照明或者指示目的照明装置相控调光器。新增加了舞台照明和演播室用的专业灯具，只有在紧急模式下发光的应急灯具，一些包括照明装置的家用电器。
1.2 IEC谐波照明产品限值
1.2.1 额定功率>25 W
对于额定功率大于25 W的白炽灯和内置相位控制调光灯具，输入电流的谐波符合A类设备限值。对于额定功率大于25 W的任何其他照明设备，输入电流的谐波符合C类设备限值给出的相对限值。
对于包括控制手段（如调光、颜色）的类型，当在以下两种条件下进行试验时，输入电流的谐波不得超过标准中表C类设备限值中给出的最大有功输入功率（Pmax）条件下的百分比限值得出的谐波电流值：1）通过控制设定的方法来获得Pmax;2）将控制装置设置到预期在有功输入功率范围[Pmin，Pmax]内产生最大总谐波电流（THC）的位置，其中有功输入功率范围有三种情况：1）如果Pmin=5 W，那么Pmax≤50 W;2）如果Pmin=10%Pmax，那么50 W<Pmax≤250 W;3）如果Pmin=25 W，那么Pmax>250 W。
1.2.2 5 W≤额定功率≤25 W
额定功率大于或等于5 W且小于或等于25 W的照明设备应符合以下要求之一：
1）谐波电流不得超过标准中D类设备限值表1第2列的功率相关限值。
2）以基波电流百分比表示的3次谐波电流不得超过86%，5次谐波电流不得超过61%。此外，输入电流的波形应确保其在60°前或60°时达到5%电流限值，在65°前或65°时具有峰值，并且在90°前不低于5%电流限值，参考基本电源电压的任何过零。
3）另外，标准还增加了一种符合性判定方法，即THD不得超过70%，以基波电流百分比表示的3次谐波电流不得超过35%，5次谐波电流不得超过25%，7次谐波电流不得超过30%，9、11次谐波电流不得超过20%，2次谐波电流不得超过5%。
1.3 IEC谐波更新限定免测范围
对独立式相控调光器的免测范围做了更新：1）用于白炽灯：额定功率不超过1 kW;2）用于白炽灯以外的照明设备：后沿调光器及默認模式为后沿调光的通用相控调光器额定功率不超过200 W;3）用于白炽灯以外的照明设备：前沿调光器及未将默认模式为后沿调光的通用相控调光器，额定功率不超过100 W。
2 照明产品谐波报告解读及不合格分析
2.1 LED灯具电源数据分析
图1中数据是一款LED灯具，功率160 W，是要用到大于25 W的谐波电流限值作为判断依据，因而第三次谐波的限值计算方法是用基波电流0.772乘以功率因数0.993再乘以30除以100限值就是0.230。因为实测值是0.030，没有超过限值0.230，所以判定合格，五次谐波计算方法与第三次限值方法是不一样的，按大于25 W的谐波电流限值表，它是同基波电流0.772乘以10除以100限值是0.077，但实测五次谐波是0.026，因为没有超过限值所以是合格的。接下来的所有其他奇次谐波，计算方法都可以在大于25 W谐波电流限值表中计算出。 2.2 谐波电流不合格分析
对于功率大于25 W的灯具，设计电路的时候要求输入电流波形向电压波形靠近，也就是正弦波主动PFC电路，图2即是电流波形及电压波形差距甚远的一款45 W LED灯具，它的奇次谐波数值也严重的超过了C类谐波限值（图3可见）。
3 照明产品谐波电流测量的试验电路要求
对于照明产品谐波电流测量的试验要求，在IEC 61000-3-2：2020给出明确规定。首先，进行谐波测量时使用到的测量电路与电源有明确的要求，对于测量的谐波电流值应与标准给出的限值进行比较，应使用符合IEC 61000-4-7：2002和IEC 61000-4-7：2002/AMD1：2008的测量设备。其次，在测量期间，试验电压（U）应为设备的额定电压，在谐波电流测量期间应同时对试验电压变化的情况进行监测，并确保满足以下范围内，试验电压应保持在2.0%以内，频率在标称值的0.5%以内。电压谐波与U的RMS值之比不得超过以下限值要求，分别是：3次谐波为0.9%;5次谐波为0.4%;7次谐波为0.3%;9次谐波为0.2%;对于2到10次的偶数谐波，为0.2%;对于次数为11到40的谐波，为0.1%，在满足以上測试条件下的进行谐波电源测量才能符合标准的要求。
4 结论
本文对IEC 61000-3-2新旧版本的标准差异进行了解读，详细地分析了新版标准谐波限值的分类问题。当前国内的谐波标准正在积极跟进IEC最新的变化进行修订当中，希望相关企业也为这一新标准的变化做好充分的准备，及早关注照明产品谐波测试的新动态。
【参考文献】
[1] Electromagnetic compatibility（EMC）-Part 3-2：Limits-Limits for harmonic current emissions（equipment input current≤16 A per phase）：IEC 61000-3-2-2020[S].
[2] 付洪英，尹学斌，陈婉如，等.解读IEC 61000-3-2：Edition 5.0（2018）标准的变化[J].上海计量测试，2019（3）：52-54.
[3] 吴志平.IEC 61000-3-2第5.0版本标准更新内容分析[J].日用电器，2020（1）：21-25.
【作者简介】
徐丽，女，1982年出生，助理工程师，研究方向为EMC电磁兼容检验检测。